IBM Naval Ordnance Research Calculator

Source: http://www.columbia.edu/cu/computinghistory/norc.html

Faith Lillibridge NORC-konsolissa: viides kerros, Columbia University Watson Lab, 612 West 115th Street NYC, 1954.

[ Omistautuminen ] [ Galleria ] [ Referenssit ]

IBM:n Naval Ordnance Research Calculator (NORC) oli ensimmäinen supertietokone ( 1 ) ja tehokkain tietokone maan päällä vuosina 1954-1963, ja se oli käytössä vuoteen 1968 asti. Rakennettu vuosina 1950-1954 Columbian yliopiston Watson Scientific Computing Laboratoryssa 612 Sijainti West 115th Street , NORC:n tekniset tiedot sisälsivät [ 4,9 ]:

Desimaalikokonaisluku ja liukulukumerkintä ja toiminta.
Sanan koko: 16 desimaalilukua + tarkistusnumero (64 + 2 bittiä).
64 kolmen osoitteen ohjeita.
Kello: 1 µs.
15 000 toimintoa sekunnissa automaattisella virheentarkistuksella.
Kaksi yleisrekisteriä, miljoona numeroa sekunnissa.
Kolme osoite/indeksirekisteriä.
Lisäysaika: 15 µs. Kerro: 31 µs. Jako: 227 µs.
Random-access CRT-muisti: 3600 sanaa, 8 µs pääsy, tarjoaa 264 Williams-tyyppistä CRT:tä
Magneettinauha: 8 yksikköä, 4-raitainen, 510 char/tuuma, 71 500 char/s.
Tulostimet: 2 yksikköä, 120 merkkiä/rivi, 150 riviä/minuutti.
Offline-kortti/nauhamuunnin.
Ohjauskonsoli: Rekisterin sisällön desimaalinäyttö, manuaaliset säätimet, tilavalot.
Vaihdettavat komponentit ( liitettävät yksiköt ).
Kustannukset: noin 2,5 miljoonaa dollaria (1950-luvun dollaria).
IBM:n voitto: $1,00 [ 40 ].

CRT-muisti muutettiin 20 000 sanan 8 µs:n ferriittisydänmuistiksi projektissa, joka sovittiin Daystrom Instrumentin kanssa vuonna 1958 toimitettavaksi vuoden 1959 puolivälissä ja toimitettiin itse asiassa maaliskuussa 1960. Tuolloisten raporttien mukaan NORC:lla on 2000 Williams-putkimuistin sanat, ei 3600, jolloin päivitys merkitsi kapasiteetin kymmenkertaista kasvua ja "uuden muistin aiheuttama huolto- ja virhepysähdysten vähentäminen ... nettoutti noin yhden ylimääräisen tunnin käyttöaikaa jokaisesta 24:stä " [ 115 116 ].

"Luotettavuus oli NORC-tiimin äärimmäisen tärkeä tavoite, joka alkoi koneen alkuperäisestä suunnittelusta ja rakentamisesta ja jatkui koko sen käyttöiän ajan. NORC:n pitkäikäisyys (14 vuotta) todistaa tämän työn onnistumisesta" [61 ] . Nyt kadonnut Manchesterin yliopiston NORC-sivu sanoi: "Huolimatta [sen] suuresta monimutkaisuudesta, 92 % [NORC:n] ajasta käytettiin tuottavasti ajamiseen 15 000 operaatiota sekunnissa – luotettavuutta, jota monet myöhemmät koneet kadehtivat."

"Lähes 60 hengen henkilöstöä vaadittiin kokoamaan [NORC] IBM:n valmistamista osista ja useista pienistä alihankkijoista New Yorkin alueella, mukaan lukien yksi Patersonissa, NJ:ssä, joka työllisti kotiäitejä osa-aikaisesti tekemään käsin johdotuksia" [ 40 ]. Samaan aikaan "Mike the Expediter" (MJ Plum) teki päivittäisiä retkiä Cortlandille ja Canal Streetille osien saamiseksi [ 59 ]. Watson Lab NORC -miehistön hallintaan kuului [ 9,61 ]:

Vastaava insinööri:	Byron Havens
Projektijohtajan assistentti:	WJ Deerhake (CU Adj Asst Prof EE)
Logiikka ja ohjaussuunnittelu:	Ken Schreiner
Piirisuunnittelu:	CR Borders
Mekaaninen suunnittelu:	Robert Schubert
Ohjelmointi:	Joachim Jeenel

"Vaikka NORC oli kustannus-ei-objekti, ainutlaatuinen kone ja tietokonekehityksen valtavirran ulkopuolella, sen vaikutus muihin tietokoneisiin tuntui useiden vuosien ajan. Kun se oli rakenteilla, insinöörit rakensivat 701:tä ei vain käyttänyt mikrosekunnin viivepiiriä, vaan myös hyötynyt Deerhaken työstä sähköstaattisen varastoinnin vaikeuksien voittamiseksi - jota myös 701 käytti." [ 9 ] NORC sisälsi myös ensimmäisen syöttö-tulostuskanavan, joka synkronoi tietovirran tietokoneeseen ja tietokoneesta laskennan aikana, mikä vapautti keskusprosessorin tästä tehtävästä. Konsepti otettiin nopeasti käyttöön kaikkialla alalla.

Tässä toinen näkemys. Tämä kuva julkaistiin IBM Business Machinesissa 23. joulukuuta 1954 [ 58 ]; Byron Havens on oikealla. Tässä näkyvä kopio (kuten ylhäällä oleva kuva) on skannattu alkuperäisestä 8x10 kiiltävästä IBM:n lehdistösarjasta, jonka on avustanut NORC-projektin päälogiikka- ja ohjaussuunnitteluinsinööri Ken Schreiner.

Faith Lillibridge NORC-konsolissa; Byron Havens oikealla, Columbia University, 1954.

JAN Leen kolumnista IEEE Computerin 50-vuotisjuhlanumerossa :

Naval Surface Weapons Center Dahlgrenissa, Virginiassa, oli Yhdysvaltain laivaston tietojenkäsittelyn ensisijainen paikka, alkaen Howard Aikenin Mark II:n asennuksesta vuonna 1948, jota seurasi Mark III vuonna 1951. Keskuksen seuraava kone, Naval Ordnance Research Calculator (NORC) ), rakennettiin Watson Scientific Computing Laboratoryssa Wallace Eckertin johdolla. Alun perin NORC oli määrä toimittaa White Oak Naval Facilityyn lähellä Washington DC:tä, mutta laivasto ohjasi sen Dahlgrenin kokeneelle miehistölle. Fyysikko Edward Teller oli yrittänyt ohjata sitä Lawrence Livermoren kansalliseen laboratorioon väittäen, että laboratorion ydinlaskelmat olivat tärkeämpiä kuin Dahlgrenin ballistiset laskelmat. Laivasto voitti, ja NORC vihittiin Dahlgrenissa 2. joulukuuta 1954. John von Neumann,

(Itse asiassa vihkiminen pidettiin Watson Labissa; NORC siirrettiin Dahlgreniin vasta kesällä 1955 [ 4 ].)

NORC OMISTUS

NORC Dedication, Watson Lab, Columbia University, 2. joulukuuta 1954. Valokuva: Herb Grosch .

NORC-juhlissa Watson Labissa 2. joulukuuta 1954: IBM:n puheenjohtaja Thomas J. Watson , kontraamiraali EA Solomons (toimeenpaneva toimisto, laivaston sihteeri), Jeannette Watson (rouva Watson vanhempi), kolumbian professori Wallace Eckert , John von Neumann , kapteeni CK Bergin (johtaja, tutkimus- ja kehitystyö, sotatoimikunta, laivaston osasto), kontra-amiraali CG Warfield (toimikunta, laivaston sihteeri) [ 9,59,61 ] :

Amiraali Solomons oli ollut hävittäjä USS Morrisin kapteeni, joka oli Coral Sean ja Midwayn taisteluissa, ja lopulta rampautui Kamikaze-hyökkäyksestä Okinawan edustalla. Ei näy, mutta myös läsnä: IBM:n tuleva puheenjohtaja Thomas J. Watson Junior, vara-amiraali LT Du Bose (joka oli komensi raskasta risteilijää USS Portlandia Midwayn taistelussa), Columbian presidentti Grayson Kirk, joitain muita yliopistojen presidenttejä , Kolumbian Ben Wood ja Hilleth Thomas , lukuisat IBM:n virkamiehet, Watson Labin NORC-insinöörit, 200 muuta "tieteellistä, liike- ja sotilasjohtajaa". Itse NORC, joka laski π:n 3000 numeroon tilaisuutta varten [ 9,58 ], on taustalla.

NORC oli kolmiosoitekone ("kerro A kertaa B ja tallenna tulos C:hen"). Se ohjelmoitiin suoraan konekielellä; kokoonpanijat tulivat myöhemmin. Ken King (silloin Watson Fellow, eli Columbia PhD-opiskelija Watson Labissa) ohjelmoi demon ja korjaa tietueen seuraavasti: "Laskin π ja e (luonnollisten logaritmien kanta) 1 000 000 paikkaan Norcin vihkimisessä, koska John von Neumann halusi vahvistaa, että numerot olivat satunnaisia." [ 65 ]

Ken Schreiner [ 61 ] muistelee: "Tärkeimmät kunniavieraat saapuivat aamulla, ja silloin 'VIP:istä' otettiin valokuvat NORC-asennuksen rajoissa. Muut (loput 200 ihmisestä) tulivat ensin Lounas Men's Faculty Clubissa [West 117th Street, kampuksen toisella puolella]... Puhujana oli John von Neumann Lounasta seuraavien tuntien aikana vieraat suodattuivat sisään ja ulos NORC-huoneesta katsomassa kone, saada esittelyjä ja saada vastauksia kysymyksiin. Koska koko asia venytettiin ajoissa, en usko, että siellä oli liikenneruuhkia." (Vuonna 1954 Kolumbiassa oli erilliset miesten ja naisten tiedekuntaklubit; nyt siellä on vain tiedekuntaklubi.)

Wallace Eckert , Frank Diehl Fackenthal , Robert J. Oppenheimer , Thomas J. Watson, Sr. , Kolumbian varapresidentti George Pegram (allekirjoittamassa vieraskirjaan), John von Neumann ja II Rabi NORC-vastaanotossa Men's Faculty Clubissa 2. joulukuuta , 1954. Kuva: Herb Grosch (klikkaa nähdäksesi täysikokoisen korkearesoluutioisen kuvan).

Ken King muistelee [ 65 ], että kuuden kuukauden aikana NORC:n valmistumisen ja sen laivastolle toimittamisen välillä "Dan Tycho ja minä, LH Thomasin opinnäytetyön opiskelijoita, laskimme heliumatomin aaltofunktiot Norcissa (Dan Tychon tohtorin tohtori). väitöskirja). Tämä tehtiin koneen testaamisen rubriikin alla." Tietysti myös professori Eckertillä oli pääsy koneeseen, ja hän käytti sitä kuun sijainnin ongelman ratkaisemiseen laskemalla efemeridit suoraan Brownin yhtälöistä. Tehtävä oli valtava, ja siihen sisältyi noin 1 650 trigonometristä termiä, joista monissa oli muuttuvia kertoimia, mutta tulosten tarkkuus oli kuitenkin niin hyvä, että vuonna 1965 hän pystyi osoittamaan oikein, että massaa oli kuun pinnan lähellä (lähde:

Vuonna 1958 Eckert sanoi NORC:sta: "Laskelma, joka sisältää miljardia aritmeettista operaatiota suurille luvuille, voidaan suorittaa Norcissa noin yhdessä päivässä, mutta tehokkaampien laskimien odotetaan täyttävän tieteen ja teknologian jatkuvasti kasvavia vaatimuksia. suuren ongelman ratkaisu synnyttää vielä suurempia ongelmia." [ 81 ].

NORC-KUVAGALLERIA

Kuusi valokuvaa IBM:n joulukuun 1954 NORC-lehdistöpaketista sekä sanomalehtileikkeitä ja ohjelma, Ken Schreinerin toimittama, sekä useita muita kuvia. Professori Eckertin mukaan "useimmat valokuvista on ottanut herra AW Hummers" [ 64 ]. On syytä huomata, että IBM käyttää sanaa "tietokone" kuvissaan; tämä saattaa olla ensimmäinen kerta, kun IBM käytti tätä termiä ("automaattisen laskimen" tai "tietojenkäsittelykoneen" sijaan) kuvaamaan tallennettujen ohjelmien laskentalaitetta. Klikkaa kuvaa suurentaaksesi. Täysikokoiset kuvat vievät 100 % selaimesi leveydestä, joten jos suurennat selainikkunan, saat koko näytön kuvan.

Kuva	IBM kuvateksti
	Kansainvälisen Business Machines Corporationin Yhdysvaltain laivastolle rakentama Naval Ordnance Research Calculator on tehokkain olemassa oleva tietokone. Tässä kuvassa näkyy NORC:n looginen ja aritmeettinen yksikkö (oikealla), konsoli (keskellä), magneettinauhayksiköt (vasen, takana), ilmaisinpaneeli (takana) ja tulostin (vasen, etuala).
	NORC ... tehokkain koskaan valmistettu laajamittainen elektroninen tietokone. Se rakennettiin Watson Scientific Computing Laboratoryssa, jota ylläpitää Columbia University. Tässä kuvassa on konsoli (keskellä), looginen ja aritmeettinen yksikkö (takana), ilmaisinpaneeli (vasen, takana), tulostimet ja nauhayksiköt (äärimmäinen vasen ja oikea).
	Tämä näkymä ... näyttää etualalla yhden kahdesta asennuksessa käytetystä tulostimesta. Jokainen voi tulostaa 18 000 merkkiä minuutissa. Tulostimet, jotka tallentavat tietoja keskeyttämättä laskentaa, antavat käyttäjälle ja matemaatikolle täydellisen kuvan ongelman etenemisestä ja tarjoavat pysyvän tulostetun tietueen myöhempää tutkimusta varten. ... Yksi käyttäjä ... voi käynnistää ja pysäyttää koneen sekä muokata ohjeohjelmaa laskelmien aikana.
	Tässä näkyy NORC:n ohjauskonsoli. Kytkimillä voidaan käynnistää ja pysäyttää kone sekä muokata kirjoitettua ohjelmaa. Normaalikäytössä laskin etenee kuitenkin automaattisesti magneettinauhalle tallennettujen ohjeiden mukaan ilman operaattorin ohjausta. Mikä tahansa laskimen numero tai ohje voidaan näyttää katodisädeputkien etusivuilla vasemmalla. Ohjelman valittuja osia voidaan myös tarkastella hidastettuna tämän näytön kautta.
	NORC:n täysin elektroninen looginen ja aritmeettinen osa koostuu tyhjiöputkista, vastuksista, kondensaattoreista ja kidetasasuuntaajista, jotka on järjestetty piireihin. Nämä piirit suorittavat aritmeettisia ja muita loogisia operaatioita ja ohjaavat kaikkia koneen osia. Tämä NORC:n valtavasta nopeudesta vastuussa oleva piiri on huippuosa tutkijoiden ja insinöörien jatkuvalle työlle valjastaakseen elektronin nopeuden laskentaan.
	Käyttöohjeet ja ohjelmatiedot luetaan NORC:iin tässä esitetyistä erittäin nopeista magneettinauhayksiköistä. Yli viisi kertaa nopeampi kuin tällä hetkellä käytössä olevat nopeimmat magneettinauhayksiköt , jokainen näistä kahdeksasta yksiköstä pystyy lukemaan ja kirjoittamaan yli 70 000 numeroa sekunnissa, mikä vastaa 14 000 konekirjoittajan nopeutta. Sen lisäksi, että nauhat käyttävät syöttöä ja ulostuloa, ne tallentavat myös välituloksia laskennan aikana.
Muut kuvat	Kuvaus
	NORC-pohjapiirros, Room 501 Watson Laboratory, Columbia University, 612 West 115th Street , New York City [ 64 ].
	NORC:n muistipankki, joka on aritmeettisen ja loogisen yksikön takana ja siksi poissa näkyvistä. 3600 66-bittistä muistisanaa 264 katodisädeputkessa. Jokainen sana edustaa 16 desimaalilukua ja sisältää kaksi tarkistusbittiä. Jokaisessa putkessa on 900 bittipaikkaa; neljää 66 putken sarjaa käytetään täydessä 3600 sanan muistissa. Neljä putkea on pakattu yhteen modulaariseen metallilaatikkoon. Kuva ja tiedot osoitteesta [ 64 ].
	NORC:n Tape-to-Card- ja Card-to-Tape-koneet. NORC:lla ei ollut omaa kortinlukijaa tai rei'itystä; sen ainoa syöttölaite oli nauha, ja tulostus oli vain nauhalle ja tulostimelle. "Ihminen ei halua lukea koodattuja näkymättömiä pisteitä, jotka on pakattu 500 tuuman kokoisiksi, neljännesmailin pituiselta nauhalta." CTC (Card-Tape-Card) -kone muuntaa korteista nauhalle ja päinvastoin, mikä mahdollistaa NORC:n liittymän avainten rei'ittäjiin, lajittelijoihin, lajittelijoihin ja niin edelleen. Kuva ja tiedot osoitteesta [ 64 ].
	Lähikuva NORC:n aritmeettis-loogisesta yksiköstä, alla olevasta viitteestä 2.
	New York Herald Tribune -valokuvat ja artikkelit, 1.-3. joulukuuta 1954.
	NORC Dedication Program, 2. joulukuuta 1954.
	1954 IBM:n uutissarja NORC:sta toiminnassa Watson Labissa (offsite).
	NORC US Naval Proving Groundissa, Dahlgrenissa, Virginiassa, noin 1957, alla olevasta viitteestä 5. Konsolin operaattori tuntematon; keskellä: Mary Louise McKee, oikealla: Dave Eliezer (ohjelmointiosaston apulaisosastopäällikkö). Ms. McKee oli yksi ensimmäisistä NORC-ohjelmoijista; hän kertoo ajastaan, kun hän kirjoitti rutiinin piirtääkseen tervehdyksen venäjäksi CRT:hen, mutta sitten Neuvostoliiton armeijavieras yrittää korjata oikeinkirjoituksen viemällä pyyhekumia putkeen. NAPSAUTA TÄSTÄ nähdäksesi toisen version samasta valokuvasta esitteestä "Matematiikan ura", Louisianan osavaltion yliopiston matematiikan laitos.
	Edellisen valokuvan korkearesoluutioinen versio, jossa on tarrat ja selitys.
	Hyvää syntymäpäivää -sarjakuva NORC-myymälästä Dahlgrenista, kirjoittanut Jack S. Darling.
	IBM NORC NWL Digital Logic Unit, Yhdysvaltain laivaston komentajan Glen Allen Snellin kuolinpesä.
	Lähikuva yhdestä digitaalisen logiikkayksikön putkesta. Tunnuskilvessä on laivastosopimus, jonka mukaan NORC rakennettiin, NORD 11866 ja yksikkö 53A.
	Toinen NORC Digital Logic Unit, tämä tyyppi 46A, esiteltiin Dahlgrenin Emma Payne McCallille jossain vaiheessa hänen toimikautensa siellä 1950-luvulta 1970-luvulle ja jonka hänen pojanpoikansa Gerhard S. Schoenthal esitti elämäkerrallisen luonnoksen hänen elämästään. isoäiti hänen äitinsä Rosemary: ”Emma Payne McCall, äitini, meni töihin US Naval Weapons Laboratoryon 1950-luvun alussa. Naisia oli siihen aikaan hyvin vähän muissa tehtävissä kuin pappistehtävissä..."

Huomautuksia:

Ensimmäinen supertietokone siinä mielessä, että se oli ensimmäinen, jonka ilmoitettu tarkoitus oli ohittaa kaikki muut tietokoneet ja että oli olemassa huomattava määrä muita tietokoneita ylitettävänä (siis ei kutsuttaisi ENIAC:ksi tai ASCC:ksisupertietokone); Eckertin sanoin: "Tavoitteena on ollut sisällyttää tähän ainutlaatuiseen laskimeen edistyneimmät kehityssuunnat tuottaakseen laskimen, joka soveltuu erityisesti suurten monimutkaisten ongelmien ratkaisemiseen. Tätä varten ei ole säästelty vaivaa. varmistaa erittäin suuren nopeuden, suuren luotettavuuden ja käytön yksinkertaisuuden." Von Neumann nimesi sen "edistyksellisimmäksi koneeksi, joka nykyisessä tekniikan tasossa on mahdollista." Se ei ohitettu ennen kuin vuonna 1964 ilmestyi Seymour Cryn CDC 6600, jota myös joskus kutsutaan "ensimmäiseksi supertietokoneeksi", mutta 10 vuotta NORC:n jälkeen. On kuitenkin totta, että termi "supertietokone" keksittiin vasta muutamia vuosia NORC:n jälkeen, todennäköisesti Ferranti Atlasille tai CDC 6600:lle.]). Toinen [ 40 ] kutsuu SSEC:tä (myös Watson Labissa suunniteltua) ensimmäiseksi supertietokoneeksi.

IBM:n historiallisen arkiston mukaan "NORC:n maine levisi kirjaimellisesti pois tästä maailmasta, kun tähtitieteilijä tohtori Paul Herget, Cincinnatin observatorion johtaja, järjesti nimeämään vuonna 1953 löydetyn asteroidin tietokonetta varten. (Asteroidi Norc kiertää Auringon kerran 5,6 vuodessa kiertoradalla Marsin ja Jupiterin välillä.) Tohtori Hergetin johdolla ja Office of Naval Researchin ja National Science Foundationin sponsoroimalla maan päällä olevaa NORC:ta käytettiin laskemaan taivaankappaleiden kiertoradat, mukaan lukien Maan tarkin kiertorata kaudelta 1920-2000. Keskustellessamme yhdestä NORC:n saavutuksista toukokuussa 1956, tohtori Herget sanoi: "Käytimme yhdeksän tuntia ajoaikaa ja suoritimme enemmän laskelmia kuin koskaan ennen tähtitieteen historian aikana.""